(57)【要約】    【課題】  電源を設けることなく書き込みが可能な携帯性に優れる電子ペーパシステムを提供する。    【解決手段】  所定の画像情報を含んだ電磁波を送信する電子ペーパ書き込み装置（２）、送信された電磁波を受信して画像情報に対応する画像を不揮発性表示部（１４）に表示する電子ペーパ表示装置（１）を備える。電子ペーパ表示装置（１）は、受信した電磁波から得られる電力を蓄電部に貯めることによって動作可能に構成されている。電子ペーパ表示装置（１）は、電磁波から電力を得てこの電力によって不揮発性表示部（１４）に画像を表示するため消費電力を賄うように構成されているので、電源装置を不要としている。したがって携帯性に優れた電子ペーパシステムを提供可能である。【選択図】  図１
2006047671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像情報を含んだ電磁波を送信する電子ペーパ書き込み装置と、
前記電子ペーパ書き込み装置から送信された前記電磁波を受信して前記画像情報に対応する画像を不揮発性表示部に表示する電子ペーパ表示装置とを備え、
前記電子ペーパ表示装置は、受信した前記電磁波から得られる電力を蓄電部に蓄えることによって動作可能に構成されていることを特徴とする電子ペーパ表示システム。
【請求項２】
前記電子ペーパ書き込み装置は、
前記電磁波を受信可能に構成され、前記電子ペーパ表示装置における負荷に対応する負荷を備えた等負荷受信部を備え、当該等負荷受信部によって受信された前記電磁波の強度に基づいて前記電磁波の出力を調整可能に構成されている、請求項１に記載の電子ペーパ表示システム。
【請求項３】
前記電子ペーパ書き込み装置と前記電子ペーパ表示装置との間における前記電磁波の送受信は、電磁結合による相互誘導によって行われるよう構成されている、請求項１または２に記載の電子ペーパ表示システム。
【請求項４】
所定の画像に対応する情報を含む画像情報を符号化して符号化信号を所定の強度で生成する符号化部と、
前記符号化信号を電磁波として送信するアンテナ部とを備え、
前記アンテナ部は、電子ペーパ表示装置のアンテナ部と電磁結合され、前記電磁波が相互誘導によって伝達されることが可能に構成されていることを特徴とする電子ペーパ書き込み装置。
【請求項５】
前記アンテナ部から送信された電磁波を受信するモニタ用アンテナ部と、
前記モニタ用アンテナ部に接続され、前記電磁波を受信すべき電子ペーパ表示装置の受信部における負荷に対応する負荷を備える等負荷部と、
前記等負荷部によって消費される電力の相対値を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記電力の相対値に基づいて前記符号化部における前記符号化信号の強度を調整する調整部とを備える、請求項４に記載の電子ペーパ書き込み装置。
【請求項６】
前記符号化部は、外部から送信された画像情報または入力装置から入力された操作信号に対応する画像情報のいずれかを符号化可能に構成されている、請求項４または５に記載の電子ペーパ書き込み装置。
【請求項７】
所定の画像情報が符号化された符号化信号を含む電磁波を受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部が受信した前記電磁波に対応する前記符号化信号を復号する復号化部と、
前記復号化部により復号された前記画像情報を表示可能に制御する表示制御部と、
前記表示制御部の制御により前記画像情報に対応する画像が視覚認識可能に表示される不揮発性表示部と、
前記電磁波から電力を取り出す電力抽出部と
前記電力抽出部によって抽出された電力を、前記各部に供給可能に蓄える蓄電部とを備えたことを特徴とする電子ペーパ表示装置。
【請求項８】
前記復号化部または前記表示制御部の少なくとも一部は、非同期回路によって構成されている、請求項７に記載の電子ペーパ表示装置。
【請求項９】
前記アンテナ部は、電子ペーパ書き込み装置のアンテナ部と電磁結合され、前記電磁波が相互誘導によって誘起されることが可能に構成されている、請求項７または８に記載の電子ペーパ表示装置。
【請求項１０】
前記非同期回路を含む少なくとも一部の回路部は、薄膜半導体装置によって構成されている、請求項７乃至９のいずれかに記載の電子ペーパ表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子ペーパ表示装置の製造に適する電子ペーパ表示装置の製造方法であって、
基板上に不揮発性表示部の一方の電極を形成する工程と、
他の基板上で形成した前記薄膜半導体装置を含む前記回路部を前記基板上に転写する工程と、
転写された前記回路部の出力電極と前記不揮発性表示部の一方の電極を形成する工程と、
前記一方の電極が露出するようにして前記基板上に仕切り部を形成する工程と、
前記基板上に形成された仕切り部の間に電気泳動分散液を充填する工程と、
前記電気泳動分散液が充填された前記仕切り部を覆うように共通電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする電子ペーパ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる電子ペーパに係り、特に低消費電力で携帯性に優れる電子ペーパ表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータによって容易に書き換え可能な電子表示媒体としての特徴と、紙媒体のような見易さ、携帯性、保存し易さとを併せ持つ新しい表示媒体として、電子ペーパが注目されている。このような電子ペーパには幾つかの方式が提案されている。たとえば電気泳動型表示（Electro-Phoretic Display ）やエレクトロクロミック表示（ECD: Electro-Chromic Display）、ツイストボール型表示（Twist-Ball Display）が知られている。
【０００３】
従来、このような電子ペーパに画像を表示させるには、例えば特開２００２−３５０９０６号公報に記載されているように、電子ペーパが形成されている表示体に書き込み装置を接続し、デジタルデータである画像情報を供給して電子ペーパの書き換えを行っていた（特許文献１）。同様の技術が特開２００２−１６９１９０号公報（特許文献２）、特開２００１−３１２２５０号公報（特許文献３）等に記載されている。
【０００４】
さらに特開２００２−２８１４２３号公報には、画像表示シートにデータ放送等のアンテナと受信装置と通信手段とを設けてデジタル放送からの情報に基づいて書き換え可能に構成した表示装置が記載されている（特許文献４）。
【０００５】
【特許文献１】２００２−３５０９０６号公報（図８、段落００９４等）
【０００６】
【特許文献２】特開２００２−１６９１９０号公報（図１０、段落００４１〜００４５等）
【０００７】
【特許文献３】特開２００１−３１２２５０号公報（図１０、１１、２０等）
【０００８】
【特許文献４】特開２００２−２８１４２３号公報（図４、８、段落００３１〜００３５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の、特許文献１〜３に記載されているような電子ペーパを用いた表示装置では、電子ペーパ表示体への画像情報の書き込みには書き込み装置と接続しなければならなかったため、書き換えに関して簡便性が損なわれていた。
【００１０】
また、電子ペーパ表示体の表示回路を動作させるために電源を備えなければならず、電源装置には一定の重量と容積を有するものであるため、必ずしも携帯性のよいものとはなっていなかった。
【００１１】
なお、上記特許文献４では、受信装置を電子ペーパ表示体に備えるため画像情報源との電気的な接続はしなくてもよいものの、データ放送を受信するための大きな電力が必要であり、電子ペーパ表示体に電源を備えなればならないことに変わりはなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、電源を設けることなく書き込みが可能な携帯性に優れる電子ペーパシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の電子ペーパ表示システムは、所定の画像情報を含んだ電磁波を送信する電子ペーパ書き込み装置と、送信された電磁波を受信して画像情報に対応する画像を不揮発性表示部に表示する電子ペーパ表示装置とを備える。そして、電子ペーパ表示装置は、受信した電磁波から得られる電力を蓄電部に蓄えることによって動作可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、電子ペーパ書き込み装置は、画像情報を電磁波に含めて送信するが、このとき送信電力は電子ペーパ表示システムを動作させるに足りるだけの電力で送信される。電子ペーパ表示装置では、この電磁波を受信して電磁波に含まれていた画像情報を電子ペーパ本体である不揮発性表示部に表示する。このとき、電子ペーパ表示装置は、電磁波から電力を得てこの電力によって不揮発性表示部に画像を表示するため消費電力を賄うように構成されているので、電子ペーパ表示装置は、電磁波から電力を得て蓄電部に蓄積することが可能であり、この蓄電部から電源供給することが可能であって、電源装置を不要としている。したがって携帯性に優れた電子ペーパシステムを提供可能である。
【００１５】
ここで、本発明において、「電磁波」は、所定のデータ信号を所定のベースバンド変調周波数で変調・符号化したもので、いわゆる電波を含むが、特に電子ペーパ書き込み装置と電子ペーパ表示装置との間における電磁波の送受信が電磁結合による相互誘導によって行われるよう構成されていることが好ましい。電磁結合による相互誘導は、誘導素子（いわゆるコイル）を近接させることで生じるため、簡単なアンテナ装置で通信が可能であり、簡便である。なお、電磁波の変調方式には限定はない。また、「蓄電部」はおおよそ電力を何らかの構造で一定時間保持しておくことが可能なもの総てを含み、例えば、平滑部で用いられるコンデンサ自体を蓄電器としたり、スーパーキャパシタを別途設けたり、二次電池を蓄電池としたりできる。
【００１６】
好ましくは、本発明の電子ペーパ書き込み装置は、電磁波を受信可能に構成され、電子ペーパ表示装置における負荷に対応した負荷を備えた等負荷受信部を備え、当該等負荷受信部によって受信された電磁波の強度に基づいて電磁波の出力を調整可能に構成されている。当該構成によれば、電子ペーパ書き込み装置には自ら送信する電磁波を、電子ペーパ表示装置と同じ負荷条件で受信する、すなわち電子ペーパ表示装置と同様な条件で受信する等負荷受信部を備え、等負荷受信部で受信される電磁波の強度によって電磁波出力を調整するので、電子ペーパ表示装置に正常な動作をさせるために適当な、必要にして十分、かつ、過大でない強度の電力を誘導させる電磁波を供給することができる。
【００１７】
なお、「対応した負荷」とは、略等しい負荷を含むが、電子ペーパ表示装置の負荷との対応関係は明確になっている負荷であればよい。電子ペーパ表示装置の負荷に対して予め判明している関係、例えば負荷量が２：１の関係であればよい。
【００１８】
また本発明の電子ペーパ書き込み装置は、所定の画像に対応する情報を含む画像情報を符号化して符号化信号を所定の強度で生成する符号化部と、符号化信号を電磁波として送信するアンテナ部とを備え、アンテナ部は、電子ペーパ表示装置のアンテナ部と電磁結合され、電磁波が相互誘導によって伝達されることが可能に構成されていることを特徴とする。上記構成によれば、電磁結合による相互誘導がされ、当該相互誘導は、誘導素子（いわゆるコイル）を近接させることで生じるため、簡単なアンテナ装置で通信が可能であり、簡便である。
【００１９】
さらに本発明の電子ペーパ書き込み装置は、アンテナ部から送信された電磁波を受信するモニタ用アンテナ部と、電磁波を受信すべき電子ペーパ表示装置の受信部における負荷に対応した負荷を備える等負荷部と、等負荷部によって消費される電力の相対値を検出する検出部と、検出部によって検出された電力の相対値に基づいて符号化部における符号化信号の強度を調整する調整部とを備える。
【００２０】
上記構成によれば、自ら送信する電磁波をモニタ用アンテナ部で受信する。このモニタ用アンテナ部に接続された負荷は、電子ペーパ表示装置の受信部における負荷と同等なので、電子ペーパ表示装置において受信されるのと同様の負荷に受信され信号が供給される。検出部はこの等負荷受信部によって消費される電力の相対値を出力可能であり、調整部がこの相対値に基づいて電磁波出力を調整する。このため電子ペーパ書き込み装置内に、電子ペーパ表示装置内と同様の受信環境を作ることができ、電子ペーパ表示装置に正常な動作をさせるために適当な、必要にして十分、かつ、過大でない強度の電力を誘導させる電磁波を調整して供給することができる。
【００２１】
ここで、符号化部は、外部から送信された画像情報または入力装置から入力された操作信号に対応する画像情報のいずれかを符号化可能に構成されている。当該構成によれば、外部からの画像情報、例えば電子ペーパ書き込み装置に有線・無線で接続されるコンピュータ装置から供給された画像情報を利用して表示させることもできる。また、この電子ペーパ書き込み装置に接続された入力装置から打ち込んだ文字などに対応する操作信号に基づいて画像表示させることも可能であり、応用範囲を大きくすることができる。
【００２２】
本発明の電子ペーパ表示装置は、所定の画像情報が符号化された符号化信号を含む電磁波を受信するアンテナ部と、アンテナ部が受信した電磁波に対応する符号化信号を復号する復号化部と、復号化部により復号された画像情報を表示可能に制御する表示制御部と、表示制御部の制御により画像情報に対応する画像が視覚認識可能に表示される不揮発性表示部と、電磁波から電力を取り出す電力抽出部と、電力抽出部によって抽出された電力を、各部に供給可能に蓄える蓄電部とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、電力抽出部がアンテナ部で受信した電磁波から電力を取り出して蓄電部に蓄え、その電力によって、復号化部が符号化信号を復号し、表示制御部が復号された画像情報を表示するように制御し、不揮発性表示部が画像情報に対応する画像を視認可能に表示するので、電子ペーパ表示装置を動作させるための電源装置が不要であり、携帯性に優れた電子ペーパ表示装置を提供可能である。
【００２４】
ここで、復号化部または表示制御部の少なくとも一部は、非同期回路によって構成されていることが好ましい。当該構成によれば、非同期回路によって復号化部や表示制御部が構成されているので、グローバルクロック、あるいは動作クロックが不要であり、動作が変化するときだけ回路電流が流れるようになる。このため、極めて消費電力が低い電子ペーパ表示装置を提供することができ、受信する電磁波が弱くて抽出する電力が少なくても電子ペーパ表示装置を十分動作させられる。また電力消費が少ないことから、蓄電部を大幅に小さくでき、クロックが不要なことから、発振回路のための部品点数を減らし、電子ペーパ表示装置を一層薄くできる。さらに消費電力が少なく放熱対策のための構造が不要になるので、その分電子ペーパ表示装置を薄くできる。蓄電部や部品を小さくしたり不要にしたりできるので、コスト減にもなる。さらに非同期回路では素子特性のバラツキに対して強靱であり、製造時の歩留まりを工場できる。またさらに非同期回路の特徴としてクロックの第二次高調波対策が不要であり、クロックスキューが理論的に存在せず、薄膜素子などの比較的動作速度の遅い素子を利用したり大きな配線遅延が存在しても、最大限度まで高速化可能である。薄膜半導体装置で構成することができるようになるので、ポリシリコン製造技術を用いて、可撓性のあるフレキシブル基板に、安定した回路を製造することができる。  
【００２５】
ここで、非同期回路を含む少なくとも一部の回路部は、薄膜半導体装置によって構成されていることは好ましい。非同期回路であれば、半導体装置の動作速度が遅くてもそのパフォーマンスを最大限に活用し、限界的な高速動作が可能となるので、比較的動作速度の遅い薄膜半導体装置で構成しても、十分な動作が可能だからである。
【００２６】
また、本発明は、上記電子ペーパ表示装置の製造に適する製造方法に関し、基板上に不揮発性表示部の一方の電極を形成する工程と、他の基板上で形成した薄膜半導体装置を含む回路部を基板上に転写する工程と、転写された回路部の出力電極と不揮発性表示部の一方の電極とを接続する工程と、一方の電極が露出するようにして基板上に仕切り部を形成する工程と、基板上に形成された仕切り部の間に電気泳動分散液を充填する工程と、電気泳動分散液が充填された仕切り部を覆うように共通電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、他の基板上で製造された薄膜半導体装置を転写して不揮発性表示部の駆動部として利用するので、最終基板が半導体製造中のプロセス温度に耐えられないようなものであっても当該薄膜半導体装置を利用した電子ペーパ表示装置を設けることができる。このため、たとえば可撓性に富んだプラスチック基板などに電子ペーパ表示装置を形成することができる。非同期回路を用いた場合などには薄膜半導体装置のみで回路を構成することができるので、この転写技術を利用して製造することができる。また、非同期回路を用いた場合などには消費電力が少なく放熱構造を設けなくてよいので、この転写技術を利用して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は、所定の画像情報を含んだ電磁波を送信する電子ペーパ書き込み装置と、送信された電磁波を受信して画像情報に対応する画像を不揮発性表示部に表示する電子ペーパ表示装置とを備える電子ペーパシステムに関するものである。以下に説明する本発明の実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、本発明は以下の実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。
【００２９】
< 実施形態１ >
図１に、本実施形態１における電子ペーパシステムの概略斜視図を示す。本実施形態１の電子ペーパ表示装置は、受信した電磁波から得られる電力によって動作可能に構成されていることを特徴とする。
図１に示すように、当該電子ペーパシステムは、画像情報を含んだ電磁波を送信する電子ペーパ書き込み装置２と、この電子ペーパ書き込み装置２から送信された電磁波を受信して画像情報に対応する画像を不揮発性表示部１４に表示する電子ペーパ表示装置１とを備える。電子ペーパ表示装置１は、基板１００上に、上記電磁波を受信するためのアンテナ部１１、アンテナ部１１で受信された信号を処理する制御部１０、当該制御部１０から出力される画像情報に基づいた画像を表示する上記不揮発性表示部１４、この不揮発性表示部１４を駆動する行（走査）方向のドライバ回路１２、及び列（データ）方向のドライバ回路１３が形成されて構成されている。電子ペーパ書き込み装置２は、本体２２の一部表面にアンテナ部２１が設けられており、制御部２０が内蔵されて構成されている。
【００３０】
図２に、電子ペーパ書き込み装置２の概略ブロック図を示す。図２に示される電子ペーパ書き込み装置２は、アンテナ部２１と符号化回路２０５とを必須の要素として備える。さらにこの電子ペーパ書き込み装置２は、制御部２０内に、符号化回路２０５に画像情報を供給する制御装置として、内部バス２００に接続されたＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、バッファメモリ２０４、インターフェース回路２０６、表示ドライバ２０７、ディスプレイ２０８、入力装置２０９を備えている。
【００３１】
ＣＰＵ２０１は、中央処理装置であり、ＲＯＭ２０３に格納されるソフトウェアプログラムを実行することにより、当該装置を本発明の電子ペーパ書き込み装置として動作させることが可能になっている。ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の一時的な作業領域として利用される他、入力装置２０９からの操作信号や外部から入力されたデータを格納可能になっている。バッファメモリ２０４は、ＣＰＵ２０１を中心とする制御装置と符号化回路２０５及びアンテナ部２１からなる送信部との送信速度の違いを緩和し、電子ペーパ表示装置１において受信・復号可能なように一定の速度で符号化・送信が行えるように作用する。例えばバッファメモリ２０４がＦＩＦＯ（First-in First-out）メモリであれば、データが格納されたタイミングとは無関係に出力側の制御で定まるタイミングでデータが読み出されていく。このため、コンピュータ装置側は画像情報が用意でき次第、符号化の速度やタイミングに考慮することなくバッファメモリ２０４に格納していけばよい。このためこのようなＦＩＦＯタイプのバッファメモリ２０４は、速度やタイミングの異なる動作ブロックのインターフェースとして好ましい。
【００３２】
インターフェース回路２０６は、キーボードである入力装置２０９をユーザが操作することによって生成された操作信号を内部バス２００に転送するようになっている。ＣＰＵ２０１に対する割り込み制御によって入力装置２０９の操作信号を読み取らせるようにしてもよい。表示ドライバ２０７は、ＣＰＵ２０１の制御によって表示すべきデータをディスプレイ２０８に表示させる。この表示ドライバ２０７によって、ディスプレイ２０８には、この電子ペーパ書き込み装置２の動作状態が表示されたり、入力装置２０９から入力された操作信号の内容が表示されたりする。
【００３３】
符号化回路２０５は、バッファメモリ２０４から順次、画像情報を含むデータを読み出して、所定のアルゴリズムで符号化していく。例えば、本実施形態では、データの一部が連続した“１”であったり“０”であったりしても一定以上の電力と信号が伝送できるような符号化方法として、マンチェスタ符号化を行うように構成されている。また、符号化回路２０５は、予め想定した距離に電子ペーパ表示装置１が近づいた場合にこの装置のアンテナ部１１に十分な電界強度の電磁波が届くようにその出力が調整されている。
【００３４】
なお、マンチェスタ符号とは、Ethernet（登録商標）やIEEE802.3で採用されているシリアル伝送時の符号化手法である。マンチェスタ符号はデューティ比５０％のクロック信号を基本とし，前半がＨレベルで後半がＬレベルの場合をデータ“０”（ＣＤ０），前半がＬレベルで後半がＨレベルの場合をデータ“１”（ＣＤ１）として符号化するもので，データ列からクロックを再生することが可能な符号である。例えば、信号列[０，１，１，０，０，０，１，０]は、［01 10 10 01 01 01 10 01］に符号化され、キャリア（搬送波）で変調を受けることなくベースバンド伝送が可能なものとなる。マンチェスタ符号を利用するにあたり、符号化回路２０５は、信号列の前にプリアンブル（例えば信号列[０，１]の繰り返し、すなわち符号化信号［01 10］の繰り返し）を付加して送信する。このようにプリアンブルを付加しておけば、電子ペーパ表示装置１側において、電力抽出と電源供給を信号復号に先駆けて行えるので、電力の送受信を安定させ、出力電圧を安定させることができる。また、マンチェスタ符号は、信号パルス中心での０→１及び１→０の論理変化をデータ０及び１にそれぞれ対応させるものなので、プリアンブルを付加することにより、データ復号に先駆けて、電子ペーパ書き込み装置２から送信された符号化信号の同期（信号パルスの中心位置）を把握できる。なお、マンチェスタ符号のための符号化回路２０５は、具体的には画像情報に対応するデジタルデータがクロックに同期して符号化されていくものである。
【００３５】
ベースバンド変調周波数は、無線タグのための電波方式認識（ＲＦＩＤ：Radio Frequency-Identification)として、標準ＩＥＣ１４４４３で規定されている１３.５６ＭＨｚ付近であるが、必要に応じてさらに低いベースバンド変調周波数（例えば１２５KHｚから１３４ｋＨｚ）を利用することも可能である。低い変調周波数帯を利用する場合には、ノイズや水などの外的要因の影響を受けづらく比較的長い通信距離で利用できるというメリットを享受できる。このような比較的低いベースバンド変調周波数を利用する場合には、アンテナ部２１を複数回巻いたループ状に形成する。このような構成によって、アンテナ部２１は、電子ペーパ表示装置１のアンテナ部１１と電磁結合され、電磁波が相互誘導によって伝達されることが可能になる。
【００３６】
図３に、電子ペーパ表示装置１の概略ブロック図を示す。図３に示す電子ペーパ表示装置１は、制御部１０、アンテナ部１１、ドライバ回路１２、ドライバ回路１３、不揮発性表示部１４を備える。制御部１０はさらに電力抽出部１０１、フィルタ回路１１１、復号化回路１１２、表示制御部１１０を備える。電力抽出部１０１内には本発明の蓄電部を備える。
【００３７】
アンテナ部１１は、図１にも示されるように、電子ペーパ表示装置１の周囲にループ状に設けられ、上記電子ペーパ書き込み装置２のアンテナ部２１と電磁結合しやすいような形態で設けられる。具体的な形態は、電子ペーパ書き込み装置２のアンテナ部２１との相関関係において定められ、アンテナ部２１が複数回のループ状に巻かれている場合には、当該アンテナ部１１も同様に複数回巻かれていることが好ましい。
【００３８】
本実施形態の電子ペーパ表示装置１は、電磁波を受信して得られる符号化信号を処理する系統とは別に、当該受信された符号化信号から電力を取り出し各部に供給する電力抽出部１０１を備えた点に特徴がある。具体的に、電力抽出部１０１は、整流回路１０２、平滑回路１０３、電源回路１０４、電源監視回路１０５を備える。整流回路１０２は、交流成分を半波または全波整流するものであり公知の半波または全波用整流回路を適用可能である。平滑回路１０３は、整流回路１０２によって整流された信号から高周波成分やリップル成分を除去して直流化するもので、除去したい周波数成分に応じて平滑コンデンサＣｒ、抵抗、あるいはコイルを含む。ここで平滑コンデンサＣｒは本発明の蓄電部に相当する。本実施形態の電子ペーパ表示装置１は極めて消費電力が少ないため、当該平滑回路１０３における平滑用コンデンサＣｒを、蓄電部として兼用させることが可能である。ただし、このコンデンサＣｒの容量を、リップル除去のために必要な容量より若干大きなものにしてもよい。電源回路１０４は、平滑回路１０３からの出力電圧を表示制御部１１０で利用可能な電圧に降圧または昇圧するコンバータで、電圧調整が不要であれば省略可能な構成である。電源回路１０４の出力電圧は、この電子ペーパ表示装置１の動作電源Ｖｄｄとして表示制御部１１０等に供給される。電源監視回路１０５は、電源回路１０４から出力される電源Ｖｄｄの電圧（あるいは電流）を検出し、出力される電源電圧（電流）が一定の許容範囲内に入るまで、ＣＰＵ１１４を含む表示制御部１１０にリセット信号Ｓｒを出力し続けるようになっている。そして電源電圧（電流）が許容範囲に入ったらリセット信号Ｓｒを解除する。リセット信号Ｓｒが解除されると、ＣＰＵ１１４は、ＲＯＭ１１６の規定アドレスからプログラムデータを読み出すアドレスカウンタを動作させるようになる。このような構成によれば、コンピュータ装置が誤動作しない電源状態においてのみ表示制御が実施されるので、コンピュータ装置が暴走したり誤動作したりして予期せぬ表示がされることを防止できる。
【００３９】
さて、アンテナ部１１で受信された電磁波は符号化信号として信号処理系統で処理される。アンテナ部１１に接続されるフィルタ回路１１１は、受信された符号化信号（受信信号）に含まれている不要な周波数成分を除去可能に設けられている。符号化信号にそのような周波数成分が含まれていない場合や、そのような周波数成分が含まれていても復号化回路１１２の動作に支障が無いなら、フィルタ回路を設ける必要は無い。復号化回路１１２は、符号化信号を復号して画像情報を含むデータを生成するようになっている。なお、復号化回路１１２は、具体的にはＰＬＬ回路部とデコーダ回路部とを有する。ＰＬＬ回路部は、符号化信号に含まれるプリアンブルによって信号中心に同期したクロックを生成し、デコーダ回路部が、このクロックに同期させて本来の情報部である符号化信号の論理の遷移状態を検出して対応する信号に復号していくものである。
【００４０】
表示制御部１１０は、さらにバッファメモリ１１３、ＣＰＵ１１４、ＲＡＭ１１５、ＲＯＭ１１６、内部バス１１７、インターフェース回路１１８を備えている。バッファメモリ１１３は、復号化回路１１２から次々送られる復号されたデータを順次蓄積し、ＣＰＵ１１４を中心とする制御装置との処理速度の違いを緩和する。このようなメモリとしては、例えばＦＩＦＯメモリであることが好ましい。ＦＩＦＯメモリであれば、データが格納されたタイミングとは無関係に出力側の制御で定まるタイミングでデータが読み出されていくため、コンピュータ装置側でデータを読み出し可能になったら随時読み取りにいけばよく、メモリのオーバーフローを防ぐことができる。ＣＰＵ１１４は、中央処理装置であり、ＲＯＭ１１６に格納されるソフトウェアプログラムを実行することにより、当該装置を本発明の電子ペーパ表示装置として動作させることが可能になっている。ＲＡＭ１１５は、ＣＰＵ１１４の一時的な作業領域として利用される。
【００４１】
これらＣＰＵ１１４を中心とする表示制御部１１０は、受信された符号化信号にデータ誤りが発生しているか否かの判定機能、さらにその誤りを訂正する機能をさらに含めてもよい。このような誤り判定・訂正機能（ＥＣＣ：Error Check and Correction）を実施するためには、電子ペーパ書き込み装置２における符号化回路２０５またはＣＰＵ２０１を中心とする制御装置において、所定の規格のハミング符号を冗長ビットとして付加し、データ本体と冗長ビットを含めて符号化して送信する。受信側の表示制御部１１０では、復号化されたデータ中に生じたビット誤りを検出し、ビット誤りが検出された場合に誤り訂正をする。使用するハミング符号によって検出可能なまた訂正可能なビット数が定まる。例えば２ビットまでのビット誤り検出機能と１ビットのビット誤り訂正機能を持たせることが可能である。このような誤り検出・訂正機能は、復号化回路にその機能を持たせてもよいし表示制御部１１０がソフトウェア処理によって実施するようにしてもよい。インターフェース回路１１８は、このような機能によって誤りが訂正された画像情報を、走査（行）信号とデータ（列）信号とに分けて、それぞれドライバ回路１２とドライバ回路１３とに振り分けて出力する。
【００４２】
不揮発性表示部１４は、複数の画素がマトリクス状に配列されて構成されている。各画素は、電気泳動素子ＣEと電気泳動素子を駆動する薄膜半導体装置（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）Ｔと電気泳動素子中の分散液の電気分極状態を保持するための容量素子Ｃｓとを備えている。図３において容量ＣEは、電気泳動素子の等価的な容量を示している。薄膜半導体装置Ｔは、ソースがデータ線１４０に接続され、ゲートが走査線１２０に接続されている。またドレインが電気泳動素子の一方の電極（個別電極３２０側）と容量素子Ｃｓの一方の電極に接続されている。電気泳動素子の他方の電極は共通電極として所定の電位（個別電極３２０の電圧変化レンジの中間値など）が与えられている。容量素子Ｃｓの他方の電極は接地電位を供給する接地電位線１３０に接続されている。
【００４３】
このような画素の回路構成において、走査線１２０とデータ線１４０との選択状態を変化させることによって、電気泳動素子における分極状態を二通りに変化させ、視覚的に異なる輝度または色彩を常時させる（後述）。
【００４４】
図４Ａに、個々の薄膜半導体装置Ｔの断面構造を示す。薄膜半導体装置Ｔは、基板３００（図１における基板１００に相当）上に形成され、あるいは転写されている。薄膜半導体装置Ｔは、チャネル領域３１１及びソース・ドレイン領域３１２からなる半導体膜３１０、ゲート絶縁膜３１３、ゲート電極３１５、層間絶縁膜３１６、電極層３１８を備える。さらに薄膜半導体装置Ｔは、層間絶縁膜３１６及びゲート絶縁膜３１３を通して設けられたスルーホール３１７により電極層３１８をソース・ドレイン領域３１２に接続させることにより、ソース電極やドレイン電極を形成している。この薄膜半導体装置Ｔは、本実施形態においてはガラス基板等の高温耐性のある基板上に形成されてから当該基板３００上に転写されるものである。
【００４５】
図４Ｂに、不揮発性表示部１４の一つの画素付近の拡大断面図を示す。図４Ｂに示すように、各画素は、基板３００上に、薄膜半導体装置Ｔ及びＩＴＯ等の透明電極材料で構成される個別電極３２０が設けられ、薄膜半導体装置Ｔの出力端子と仕切り部として機能する個別電極３２０とが配線層３２１で電気的に接続されている。個別電極３２０を囲むように樹脂層３０３が設けられており、樹脂層３０３で囲まれた個別電極３２０上には電気泳動分散液層３０４が充填されている。電気泳動分散液層３０４と樹脂層３０３を覆ってＩＴＯ等で構成された共通電極３０５が設けられ、その上にＰＥＴフィルム等からなる保護膜３０６が形成されている。電気泳動分散液層３０４は、分散媒中に電気泳動粒子３１９が分散されたものである。電気泳動粒子３１９と分散媒とは異なる着色が施されている。電気泳動粒子３１９には、例えば二酸化チタンなどの微粒子が用いられる。分散媒には、この微粒子とコントラストをつけるために、イソパラフィン系の溶媒に染料や界面活性剤、さらに荷電付与剤等の添加剤を添加したものが用いられる。
【００４６】
図５Ａ乃至図５Ｃを参照して電気泳動素子の動作を説明する。当該電子ペーパ表示装置１の観察者は図面上方（保護膜３０６）側から観察しているものとする。電気泳動分散液層３０４は、個別電極３２０と共通電極３０５との間に印加される電界方向に応じて二種類の分極状態が発生する。
【００４７】
図５Ａでは、個別電極３２０には何らの電位も供給されていないため、個別電極３２０と共通電極３０５との間には電界が発生せず電気泳動粒子３１９の移動は無い。次に図５Ｂに示すように、薄膜半導体装置ＴによるスイッチＴＳＷを制御して個別電極３２０側が共通電極３０５から見て所定の正電位＋Ｖが印加されるように制御すると、電気泳動粒子３１９が共通電極３０５側に集積し、保護膜３０６側から観察する観察者には、電気泳動粒子３１９の色（例えば白）が観察されるようになる。次に図５Ｃに示すように、薄膜半導体装置ＴによるスイッチＴＳＷの極性を反転させて個別電極３２０側が共通電極３０５から見て負電位−Ｖが印加されるように制御すると、電気泳動粒子３１９が反対側の個別電極３２０側に集積し、観察者からは遠く位置するようになり、観察者には主として分散媒の色（例えば黒）が観察されるようになる。共通電極３０５の電位を、個別電極３２０にビット論理状態に応じて供給される二種類の電圧値（＋Ｖと−Ｖ）の中間値に設定しておけば、個別電極３２０に供給する電圧値のみをビット論理に応じて変化させるだけで、各電気泳動素子の分極状態、すなわちその画素で表示させる色を変化させることができる。
【００４８】
このように、電気泳動分散液層３０４の分極方向を薄膜半導体装置Ｔにより反転させることによってその画素に表示させる色を白や黒のいずれかに設定することができる。この画素ごとの色制御を画像情報のビット論理状態に対応させて、マトリクス状に配置された不揮発性表示部１４の画素全体を制御すれば、画像情報に応じた所定の画像を視覚認識可能に表示できるようになるのである。
【００４９】
このような各画素への分極状態を決定するデータは、ドライバ回路１２やドライバ回路１３から供給される走査線１２０やデータ線１４０の論理状態を決定する表示制御部１１０からのシリアルデータである。
【００５０】
ドライバ回路１２は、走査線１２０の数だけ出力可能なシフトレジスタを内蔵しており、表示制御部１１０からシリアル出力されたデータのビット論理状態を走査線１２０の選択状態として反映させることが可能になっている。またドライバ回路１３も、データ線１４０の数だけ出力可能なシフトレジスタを内蔵しており、シリアル出力されたデータのビット論理状態をデータ線１４０の選択状態として反映させることが可能になっている。
【００５１】
なお、表示制御部１１０は、不揮発性表示部１４の各電気泳動素子が有する残像現象を打ち消すような補償回路を備えていてもよい。この補償回路は、例えば所定の濃度で表示させる前に、電気泳動素子が完全ないずれか一方の分極状態となるようなデータ（完全に「白」または「黒」を表示させるようなデータ）を書き込んでから所定の濃度で表示させるようなデータ書き込みを行うものである。
【００５２】
また、上記回路において、復号化回路１１２及び／または表示制御部１１０、ドライバ回路１２や１３が、非同期回路によって構成されていることは好ましい。非同期型回路は、イベント駆動型であり、外部からの信号の変化に対応して非同期に動作するように設計されているものである。心臓部となる非同期ＣＰＵは、基本的には同期型コンピュータと同様のブロック構造、例えば、プログラムカウンタ、次に実行すべき命令のアドレスを格納するメモリアドレスレジスタ、アクセスしようとするメモリ内から読み出したデータを保持するメモリデータレジスタ、現在実行中の命令を保持する命令レジスタ、演算・処理に必要とされるワークエリアである汎用レジスタ、演算回路、全体の制御回路等を備えている。但し、非同期ＣＰＵは、基本クロックによって各ブロックが動作するものではないため、それらを調整する回路が必要である。ランデブー回路やアービター回路がその役割を担うものであり、一つのブロックにおける処理が、終わりデータが総て揃ったら次のブロックの処理が始まるように互いの動作順序を規定する特別の回路として局所的な協調をとっている。具体的に、ランデブー回路は、非同期ＣＰＵの動作を協調させ中央制御のクロックが無くてもデータが順序立てて流れるようにパイプライン形式で制御する回路であり、例えばマラーＣ素子が用いられる。アービター回路は、二つのブロックがほぼ同時にあるブロックにアクセスしようとした場合にどちらか一方の処理を優先させる調停処理を行う回路である。非同期ＣＰＵについては、昔から研究されている種々の公知技術を利用できる。例えば、「非同期チップで限界を破れ」、Ｉ．Ｅ．サザーランド等、日経サイエンス  ２００２  １１月号、ｐ６８〜７６にはその概略が開示されている。ＣＰＵ１１４のみならず、ＲＡＭ１１５やＲＯＭ１１６、バッファメモリ１１３、インターフェース回路１１８、さらには復号化回路１１２、ドライバ回路１２、及び１３も非同期型で動作するよう構成されていることが好ましい。
【００５３】
非同期回路を利用すれば、動作が必要な瞬間だけ電流が流れ電力が消費されるため、極めて電力消費量の少ないシステムを提供でき、電磁波を電力源とする本発明のような電子ペーパ表示装置の回路構成として好ましい。また非同期回路ではグローバルクロック（基準クロック）を用い無いのでクロック式において問題となるクロックスキューが存在せず、電子ペーパのように大きな面積に回路が実装される装置においても回路計全体の性能を劣化させない。さらに同期回路の設計で問題となるクリティカルパスの問題が発生せず、最悪条件で動作させるような煩雑な設計が必要なくなる。例えば従来の同期回路では、定格動作温度範囲、定格動作電圧範囲、素子間バラツキ、チップ間バラツキ等を勘案し、定格動作周波数を定めていたが、本実施形態のように非同期回路を用いればこれらの考慮は原則不要となる。また電力消費が少ないことから、蓄電部を大幅に小さくでき、クロックが不要なことから、発振回路のための部品点数を減らし、電子ペーパ表示装置１を一層薄くできる。さらに消費電力が少なく放熱対策のための構造が不要になるので、その分電子ペーパ表示装置１を薄くできる。蓄電部や部品を小さくしたり不要にしたりできるので、コスト減にもなる。さらに非同期回路では素子特性のバラツキに対して強靱であり、製造時の歩留まりを工場できる。またさらに非同期回路の特徴としてクロックの第二次高調波対策が不要であり、薄膜素子などの比較的動作速度の遅い素子を利用したり大きな配線遅延が存在しても、最大限度まで高速化可能である。薄膜半導体装置で構成することができるようになるので、ＬＴＰＳやＨＴＰＳを用いるポリシリコン薄膜半導体製造技術を用いて、可撓性のあるフレキシブル基板に、安定した回路を製造することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、不揮発性表示部１４は、電気泳動素子を応用したが、これに限らず本発明を適用可能である。例えば、ツイストボール型表示装置（ＴＢＤ）や、導電性トナー及びこれと色の異なる絶縁性粒子を電極と電荷輸送層との積層基板２枚の間に狭持し、両基板にかける電場の方向を制御し導電性トナーを移動させて表示を行うものも利用できる。またスメクチック液晶と２色性色素を用いたゲスト／ホスト型の、液晶・高分子複合膜を用いた不揮発性表示部も利用できる。この表示部は、加熱によって、２色性色素を液晶とともに配向させフォーカルコニック状態とすることで光吸収を増加させて発色させるものであり、また、色を消す場合には、発色した表示部に電界をかけてフォーカルコニック状態からホメオトロピック状態に移行させるものである。
【００５５】
また、電子ペーパ書き込み装置２と電子ペーパ表示装置１との通信は、ＲＦＩＤ等の規格の他に、近距離通信規格、例えばBluetoothを利用することも可能である。
【００５６】
さて、上記したような本実施形態の構成において、電子ペーパ書き込み装置２の入力装置２０９が操作されると、その操作内容に対応した操作信号がインターフェース回路２０６経由で制御部２０に入力される。制御部２０では例えばこの操作信号に対応づけられる文字コードを表示させる画像情報を生成し、さらに誤り検出・訂正をさせるための冗長ビットを生成し、バッファメモリ２０４に格納する。符号化回路２０５は、符号化のための適当なタイミングでバッファメモリ２０４から格納された順番で画像情報を含むデータを読み出し、マンチェスタ符号化を行い、ベースバンド変調周波数で変調しアンテナ部２１から電磁波として出力する。この電磁波の送信は、一定時間休み無く繰り返し継続するものでもよいし、一定のインターバルをおいて同一データが繰り返し送信されるものでもよい。また、連続して入力装置２０９から操作信号が入力されるような場合には、その都度一回（または所定回数）のみ同一データを送信するようにしてもよい。
【００５７】
ユーザは、電子ペーパに画像を表示させたい場合、電子ペーパ表示装置１を電子ペーパ書き込み装置２に近づける。アンテナ部２１とアンテナ部１１との電磁結合が可能な範囲まで近づくと、電子ペーパ表示装置１における符号化信号の復号が可能なようになる。電磁波の強度が十分強くなり電力抽出部１０１から十分な電気エネルギー、すなわち電源Ｖｄｄが得られるようになると、その電源状態を監視している電源監視回路１０５がリセット信号Ｓｒを解除する。表示制御部１１０では、ＣＰＵ１１４が初期状態からの動作を開始し、準備が整い次第、バッファメモリ１１３からの復号化された画像情報を含むデータの読み出しが可能になる。
【００５８】
アンテナ部２１で受信された符号化信号はフィルタ回路１１１を経て復号化回路１１２に入力され復号化され、冗長ビットを含む画像情報に戻される。このデータはバッファメモリ１１３を介して、ＣＰＵ１１４により順次呼び出される。ＣＰＵ１１４は、冗長ビットを含めたハミング符号の演算を実行しビット誤りの検出や修正を行う。もしも送受信の過程で送信されたデータにビット誤りが発生していたとしても表示制御部１１０でその検出または修正が可能である。
【００５９】
誤り検出・訂正が終了した画像情報は、その画素位置に応じてインターフェース回路１１８経由でドライバ回路１２またはドライバ回路１３に振り分けられて、走査線１２０またはデータ線１４０の選択状態として反映される。不揮発性表示部１４内の各画素では、薄膜半導体装置Ｔがそれぞれの走査線１２０やデータ線１４０の選択状態に応じた電圧を、個々の電気泳動素子ＣEの個別電極３２０に供給する。個々の画素では、その電気泳動素子の個別電極３２０に印加されるデータがビット論理状態に対応して変化することになるので、画素情報の「１」または「０」のビット論理状態に対応して白または黒を表示させることができる。各画素の白黒状態の集積が、文字または図形としてユーザに観察されるのである。
【００６０】
以上、本実施形態１によれば、電子ペーパ表示装置１に電力抽出部１０１を設け、電磁波から電力を取り出し、蓄電部である平滑コンデンサＣｒに蓄積するように構成したので、電子ペーパ表示装置を動作させるための個別電源装置が不要となり、携帯性に優れた電子ペーパ表示装置を提供可能である。
【００６１】
また、本実施形態１によれば、抽出された電力の電源状態を監視する電源監視回路を設け、所定の許容範囲に入った場合に限り表示制御部１１０を動作させるようにしたので、誤動作や誤描画を防止することが可能である。
【００６２】
また、本実施形態１によれば、非同期回路を採用したので、極めて消費電力が低い電子ペーパ表示装置を提供することができ、受信する電磁波が弱くて抽出する電力が少なくても電子ペーパ表示装置を十分動作させられる。
【００６３】
< 実施形態２ >
本発明の実施形態２は、自らが送信する電磁波を受信し、送信出力の調整を行う、電子ペーパ書き込み装置に関する。
図６に、本実施形態２における電子ペーパ書き込み装置２ｂの概略斜視図を示す。本実施形態２の電子ペーパ書き込み装置２ｂは、本体２２に制御部２０とアンテナ部２１を備える点は実施形態１と同じであるが、さらに等負荷受信部２３とモニタ用アンテナ部２４とを備えることを特徴とする。
【００６４】
図７に、本実施形態２における電子ペーパ書き込み装置２ｂの概略ブロック図を示す。等負荷受信部２３は、モニタ用アンテナ部２４、整流回路２３１、平滑回路２３２、電源回路２３３、等負荷回路２３４、検出部２３５を備える。
【００６５】
図６に示すように、モニタ用アンテナ部２４は、送信用のアンテナ部２１の近傍に設けられている。このモニタ用アンテナ部２４と送信用アンテナ部２１との距離（位置関係）は、適正位置に近づけられた電子ペーパ表示装置１のアンテナ部１１において得られる電界強度に等しい電界強度が、モニタ用アンテナ部２４で得られるようなものとする。このモニタ用アンテナ部２４は、送信用のアンテナ部２１から送信された電磁波を受信するように設けられている。整流回路２３１、平滑回路２３２、電源回路２３３は、電子ペーパ表示装置１における整流回路１０２、平滑回路１０３、電源回路１０４にほぼ等価な回路で同様の働きをする。等負荷回路２３４は、電子ペーパ表示装置１において、電源回路１０４から見た装置の負荷状態と略等しい負荷を備え、電子ペーパ表示装置１と同等の電力を消費する。この等負荷回路２３４は、例えば抵抗、キャパシタ、インダクタ等を組み合わせることによって、電子ペーパ表示装置１と同等の負荷条件になるように設定されている。ただし、等しい負荷条件になっていなくても、予め分かっている所定の関係（比例関係等）が把握されていればよい。検出部２３５は、この等負荷回路２３４で消費される電力（電流）の相対値（実効値など）を検出して等価回路信号レベルＳｄとして出力する。
【００６６】
この電子ペーパ書き込み装置２ｂにおける制御部２０ｂには、Ａ／Ｄ変換回路２１０が設けられており、検出部２３５によって検出された等価回路信号レベルＳｄをデジタルデータとして入力する。それ以外の制御部２０ｂにおける構成は、実施形態１で説明した構成と同等である。ただし、ＲＯＭ２０３に格納されているソフトウェアプログラムは、ＣＰＵ２０１に図８の送信電力調整処理を実施させることができるものであり、本発明の送信電力調整を実行させるものである。
【００６７】
図８のフローチャートに基づいて、本発明の送信電力調整処理を説明する。制御部２０ｂが動作して符号化回路２０５により符号化信号が生成され、所定のベースバンド変調周波数で変調されてアンテナ部２１から電磁波として出力されると、この電磁波は電子ペーパ表示装置１のアンテナ部１１に受信されるのと同時に、同様の電界強度でモニタ用アンテナ部２４においても受信される。受信された符号化信号は、整流回路２３１で整流され、平滑回路２３２で直流化され、蓄電部であるコンデンサＣｒに蓄積され、電源回路２３３で電圧変換され、等負荷回路２３４で消費される。すなわち等負荷回路２３４で消費される電力は、適正距離に近づけられた電子ペーパ表示装置１において消費される電力、当該装置の電力抽出部１０１で抽出され供給される電力と対応している。
【００６８】
ＣＰＵ２０１は、この電力の相対値を示す等価回路信号レベルＳｄを検出して（Ｓ１）、電子ペーパ表示装置１における電界強度が適正の範囲にあるか否かを検査する。この信号レベルが電子ペーパ表示装置における適正な動作を保証する下限値ＲＬより小さい場合（Ｓ２：ＮＯ）、送信電力が少ないと考えられる。そこでＣＰＵ２０１は、符号化回路２０５に送信電力の振幅を所定量Δｇ増加させるようなゲイン制御信号Ｃｇを出力する（Ｓ３）。この処理によって検出される信号レベルＳｄが適正範囲に入るまで、ゲインの増加が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ２：ＮＯ〜Ｓ３）。
【００６９】
一方、等価回路信号レベルＳｄが適正な動作を保証する上限値ＲＨより大きい場合（Ｓ４：ＮＯ）、送信電力が大きすぎると考えられる。この場合、ＣＰＵ２０１は、符号化回路２０５に送信電力の振幅を所定量Δｇ減少させるようなゲイン制御信号Ｃｇを出力する（Ｓ５）。この処理によって検出される信号レベルＳｄが適正範囲に入るまで、ゲインの減少が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ４：ＮＯ〜Ｓ５）。
以上の処理により、送信電力のゲインが適正範囲に入るので、ＣＰＵ２０１は画像送信処理を続行する（Ｓ６）。
【００７０】
以上、本実施形態２の構成によれば、実施形態１と同様の作用効果を奏する他、電子ペーパ書き込み装置２ｂが、自ら送信する電磁波を電子ペーパ表示装置１における条件と同条件でモニタし、その信号レベルに応じて電磁波出力を調整するので、電子ペーパ表示装置１に正常な動作をさせるために適当な、必要にして十分、かつ、過大でない強度の電力を誘導させる電磁波を調整して供給することができる。
【００７１】
< 実施形態３ >
本発明の実施形態３は、画像情報の情報源の変形例に関する。
図９に、本実施形態３における電子ペーパ書き込み装置２ｃの概略ブロック図を示す。図９に示すように、この電子ペーパ書き込み装置２ｃは、外部のコンピュータ装置を、ケーブルを介して接続するコネクタ２２３、ケーブルを介した所定の規格における通信によりコンピュータ装置からの画像情報を送受信する通信回路２２２、外部コンピュータ装置とこの制御部２０ｃとの通信速度の違いを補完するためのバッファ回路２２１、バッファ回路２２１に蓄積された画像情報を順次内部バス２００に転送するインターフェース回路２２０を備える。その他の構成については、実施形態１と同様である。外部コンピュータ装置からのデータ通信は公知の通信規格、ＲＳ−２３２ＣやＲＳ−４２２、セントロニクス、ＵＳＢを利用可能である。またコネクタ２２３に無線通信アダプタを接続することによって、無線による無線ＬＡＮやBluetooth規格によって接続されていてもよい。
【００７２】
上記構成によって、外部のコンピュータ装置から画像情報が随時送信され、その画像情報が電子ペーパ表示装置１に転送され、画像として表示される。
外部コンピュータ装置から見ればプリンタによって紙媒体に印刷するような位置づけで、電子ペーパ表示装置１に描画させることが可能である。ＣＰＵ２０１は、実施形態１のように入力装置２０９からの操作信号に基づく表示、及び、外部コンピュータ装置からの画像情報による表示のいずれかを任意に、例えば入力装置２０９の操作、または、外部コンピュータ装置からの印刷制御によって切り替えるように動作する。
【００７３】
以上、本実施形態３によれば、外部から送信された画像情報または入力装置から入力された操作信号に対応する画像情報のいずれかが描画できるので、外部コンピュータ装置から供給される画像情報をそのまま符号化転送して表示させることも、入力装置２０９から打ち込んだ文字などを画像表示させることも可能であり、応用範囲を広くすることができる。
【００７４】
< 実施形態４ >
本発明の実施形態４は、電子ペーパ表示装置の製造方法に関する。
図１０Ａ〜図１０Ｆに、本実施形態における電子ペーパ表示装置の製造工程断面図を示す。これらの図面の製造工程断面図は、二つの画素部分の断面を拡大した模式図である。
図１０Ａに示すように、基板３００上に不揮発性表示部１４の一方の電極である個別電極３２０を形成する。基板３００（１００）としては、電子ペーパとしての携帯性に優れる材料を利用する。例えば可撓性があり軽量な材料としてＰＥＴ（polyethylene terephthalate)等を用いることが好ましい。ＰＥＴ基板を利用する場合、真空中または減圧中でＯＳＴの蒸気に晒すことが好ましい。またガラス基板を用いてもよい。ガラス基板を用いる場合にはホウ素ケイ酸ガラスなどを用いる。
【００７５】
次いで、図１０Ｂに示すように、他の基板上で形成した薄膜半導体装置を含む回路部３０１を基板３００上に転写する。まず、回路部３０１を別の基板上に形成する。基板上には所定の条件で剥離またはアブレーションを生じる剥離層を例えばアモルファスシリコン等を用いて形成し、その上に回路部３０１を形成する。例えばガラス基板等の耐熱性のある基板上に、剥離層を形成し、その上に半導体膜３１０を形成する。半導体膜３１０は、例えばペンタセンを所定の基板温度とデポレートで真空熱蒸着することで得られる。基板温度を低くしデポレートを低くして蒸着することで高い移動度の半導体膜を形成できる。その上に公知の方法（例えば蒸着法、フォトリソグラフィ法）で酸化珪素膜を成膜しゲート絶縁膜３１３とする。次いで、ニッケル等をイオンビームスパッタ法やフォトリソグラフィ法で成膜しゲート電極３１５を形成する。次いでＴＥＯＳ等の酸化珪素膜を成膜して層間絶縁膜３１６を形成する。そしてスルーホールを形成し、電極層３１８を形成してパターニングすることで、薄膜半導体装置Ｔおよびそれらを電気的に接続して構成される回路部３０１が形成される。
【００７６】
回路部３０１が形成されたら、例えば回路部３０１を樹脂等で当該基板３００上の該当箇所に接着してから、剥離層にレーザ照射し、剥離層に剥離を生じさせ、回路部３０１を基板３００上に転写する。
【００７７】
図１０Ｃに示すように、回路部３０１の転写ができたら、各薄膜半導体装置Ｔの出力電極と不揮発性表示部の一方の電極とを接続する。例えば薄膜半導体装置Ｔのドレイン電極と個別電極３２０とを配線層３２１によって接続する。
【００７８】
次いで、図１０Ｄに示すように、一方の電極が露出するようにして基板上に仕切り部を形成する。具体的には個別電極３２０が露出するように樹脂層３０３を形成する。この樹脂層３０３は、個別電極の周りに額縁状に樹脂を塗布することによって形成される。
【００７９】
次いで、図１０Ｅに示すように、基板上に形成された仕切り部（樹脂層３０３）の間に電気泳動分散液を充填する。具体的には、樹脂層３０３の開口部に、分散媒に電気泳動粒子３１９を含む電気泳動分散液を充填して電気泳動分散液層３０４を形成する。
【００８０】
そして図１０Ｆに示すように、電気泳動分散液が充填された仕切り部を覆うように共通電極を形成する。具体的には、透明電極材料であるＩＴＯをスパッタ法等で一様に蒸着し、共通電極３０５を形成する。最後にＰＥＴフィルム等を保護膜３０６として積層する。
【００８１】
以上のような工程によって形成される電子ペーパ表示装置は、例えば電気泳動分散液層の厚みを約３０〜５０μｍの厚みに形成した場合、電子ペーパ全体の厚みを０．１〜０．２ｍｍ程度とすることができる。このため、ほぼ紙の厚みに等しくなって、紙のような感覚で利用することが可能である。しかも、当該発明による電子ペーパ表示装置は、電源装置が必要なく、きわめて軽量にできるので、携帯性に優れるものである。
【００８２】
上記本実施形態４における製造工程によれば、他の基板上で製造された薄膜半導体装置を転写して不揮発性表示部の駆動部として利用するので、最終基板が半導体製造中のプロセス温度に耐えられないようなものであっても高い移動度を備えた当該薄膜半導体装置Ｔを利用した電子ペーパ表示装置１を形成することができる。このため、たとえば可撓性に富んだプラスチック基板などに電子ペーパ表示装置を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態１の電子ペーパシステムの概念斜視図。
【図２】実施形態１における電子ペーパ書き込み装置のブロック図。
【図３】実施形態１における電子ペーパ表示装置のブロック図。
【図４Ａ】実施形態における不揮発性表示部に利用される半導体装置の拡大断面図。
【図４Ｂ】実施形態における不揮発性表示部の拡大一部断面図。
【図５Ａ】実施形態における不揮発性表示部の電圧無印加時の動作説明図。
【図５Ｂ】実施形態における不揮発性表示部の個別電極に正電圧無印加時の動作説明図。
【図５Ｃ】実施形態における不揮発性表示部の個別電極に負電圧無印加時の動作説明図。
【図６】実施形態２の電子ペーパシステムの概念斜視図。
【図７】実施形態２における電子ペーパ書き込み装置のブロック図。
【図８】実施形態２における電子ペーパ書き込み装置の動作フローチャート。
【図９】実施形態３における電子ペーパ書き込み装置のブロック図。
【図１０】実施形態４における電子ペーパ表示装置の製造方法を示す工程断面図。
【符号の説明】
【００８４】
１０  制御部、１１  アンテナ部、１２  ドライバ回路、１３  ドライバ回路、１４  不揮発性表示部、２０、２０ｂ、２０ｃ  制御部、２１  （送信用）アンテナ部、２２  本体、２３  等負荷受信部、２４  モニタ用アンテナ部、１００  基板、１０１  電力抽出部、１０２  整流回路、１０３  平滑回路、１０４  電源回路、１０５  電源監視回路、１１０  表示制御部、１１１  フィルタ回路、１１２  復号化回路、１１３  バッファメモリ、１１７  内部バス、１１８  インターフェース回路、１２０  走査線、１３０  接地電位線、１４０  データ線、２００  内部バス、２０４  バッファメモリ、２０５  符号化回路、２０６  インターフェース回路、２０７  表示ドライバ、２０８  ディスプレイ、２０９  入力装置、２１０  変換回路、２２０  インターフェース回路、２２１  バッファ回路、２２２  通信回路、２２３  コネクタ、２３１  整流回路、２３２  平滑回路、２３３  電源回路、２３４  等負荷回路、２３５  検出部、３００  基板、３０１  回路部、３０３  樹脂層、３０４  電気泳動分散液層、３０５  共通電極、３０６  保護膜、３１０  半導体膜、３１１  チャネル領域、３１２  ソース・ドレイン領域、３１３  ゲート絶縁膜、３１５  ゲート電極、３１６  層間絶縁膜、３１７  スルーホール、３１８  電極層、３１９  電気泳動粒子、３２０  個別電極、３２１  配線層、Ｓｄ  等価回路信号レベル、Ｓｒ  リセット信号、Ｔ  薄膜半導体装置
【図１】
2006047671.tif 000003
【図２】
2006047671.tif 000004
【図３】
2006047671.tif 000005
【図４Ａ】
2006047671.tif 000006
【図４Ｂ】
2006047671.tif 000007
【図５Ａ】
2006047671.tif 000008
【図５Ｂ】
2006047671.tif 000009
【図５Ｃ】
2006047671.tif 000010
【図６】
2006047671.tif 000011
【図７】
2006047671.tif 000012
【図８】
2006047671.tif 000013
【図９】
2006047671.tif 000014
【図１０】
2006047671.tif 000015